昇圧トランスと降圧トランス

昇圧トランスと降圧トランスの違いは何ですか?

さまざまなタイプの 変圧器 の最も重要な違いは、それが「昇圧」か「降圧」かということです。昇圧変圧器と降圧変圧器の違いは単純です。昇圧変圧器は電圧を上げ、降圧変圧器は電圧を下げます。

昇圧トランスおよび降圧トランスの実用的な用途は数多くあります。これまでのところ、最も一般的な用途は、長距離送電用の電力調整です。電力は次のように表されます。

P= VI

この式では、Pは電力、Vは電圧、Iは電流です。長距離にわたって電気を送るために使用する電線はエネルギーを失います。  したがって、電圧を最大化すること（つまり電流を最小化すること）は、電力を効率的に輸送するために不可欠です。このため、電源ステーションでは次のことを行います。

1.  まず、エネルギー損失を最小限に抑えるために電圧を大幅に上げます。
2.  次に、配電地点で使用可能なレベルまで電圧を下げます。

昇圧トランスフォーマーと降圧トランスフォーマーの計算式

昇圧トランスと降圧トランスの機能の違いは明らかですが、デバイス自体はどう違うのでしょうか?どちらの場合も、デバイスは2つの巻線間の 電磁誘導 によって機能します。昇圧トランスでは、降圧トランスよりも二次巻線の巻数が多くなります。電圧の変化を計算するには、昇圧トランスと降圧トランスの両方に次の式を使用できます。

この式では、Vは電圧、Nは巻数、下付き文字のPとSはそれぞれ一次巻線と二次巻線を表します。したがって、電圧変化率は一次巻線と二次巻線間の巻数比に等しくなります。たとえば、10:1の昇圧トランスでは、二次巻線の巻数が10倍必要になります。

この式では、一次巻線に10ターン、二次巻線に100ターンのトランスを使用して、電圧を5Vから50V (昇圧) に変換しました。

昇圧および降圧トランスのアプリケーション

変圧器は、電力配電システムで広く使用されているだけでなく、民生用か自作用かを問わず、膨大な数の電子機器にとって極めて重要です。多くの消費者向けデバイスには、プラグに直接トランスフォーマーが組み込まれています。これらのプラグは、供給グリッドからの電圧をデバイス内の低電圧回路に適したレベルまで下げます。

同様に、プロジェクトで作業しているときに、コンポーネント間の電圧を調整する必要があることがあります。これはロジック レベルのシフトと呼ばれます。「ロジック レベル」は信号の状態を表します。

•  バイナリでは、信号が「0」の位置にあるか「1」の位置にあるかを示します。
•  デジタル エレクトロニクス (Arduinoなど) では、ロジック レベルは、「オフ」状態と「オン」状態ではなく、異なる電圧を持つ2つの「オン」状態を指す場合があります。

さまざまな コントローラー、 センサー、 ボード、およびその他のデバイス間では、これらの高および低の「オン」状態が必ずしも同じ電圧に対応するとは限りません。Arduinoを例に挙げてみましょう。通常、低電圧信号 (3.3Vなど) を高電圧デバイス (5Vなど) に流すことは問題ありませんが、その逆の場合は問題が発生する可能性があります。たとえば、5Vセンサーが5V信号を3.3Vデバイスに送信すると、デバイスが損傷する可能性があります。この損傷は、入力される信号が3.3Vピンが受け入れるように設計されている値よりも大きいために発生します。この場合、電圧を許容レベルまで下げるには電圧変換が必要になります。これは、 このようなロジック レベル シフターを使用して実現できます。

昇圧トランスおよび降圧トランスはどちらも、電磁誘導を利用して2つの回路間の電圧を変換します。当社では、供給ステーションからエンドユーザーへの電力分配、および多くの個人用デバイスの回路に適切な電圧が供給されるようにするために、両方のタイプを使用しています。変圧器の仕組みを基本的に理解することで、変圧器の効果を素早く計算できるようになります。

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